KJs Fjøsmekk SMDD-Phonoforsterker

[Valentino]

Ahem! Tonekontroller! Weiche, Wotan! Weiche!

 

[PederP]

Sætres beste er bare en provisorisk ordning mht målinger. Planen er et det skal bli en full størrelse hifiboks. Vedlagt er en PDF av frontpanelet jeg tegner på

mvh
KJ

Filleren. Då må kanskje eg og til med ein skikkeleg boks...

 

[KJ]

Ahem! Tonekontroller! Weiche, Wotan! Weiche!

VU metere også, de to runde hullene rundt midten.

Mvh
KJ

 

[Valentino]

Haram!

 

[KJ]

Før jeg legger inn en BeebDip, en liten retur til støy i MC-trinnet. Men først, ikke bare har jeg rotet med motstandene jeg har satt inn for å sette forsterkingen i MC-trinnet, jeg har også rotet med pluss og minus. Forsterkingen i MCtrinnet etter rotet er nær 46 dB / 200X med en kildeimpedans på 5 ohm.

Her er støybildet ut av MC-trinnet med 5 ohm kildemotstand uvektet og uten RIAA EQ.

FFTen er 256k, 49 (!) gjennomsnitt og samlefrekvens på 49k Hz. X-aksen er nå fra 2Hz til 24k Hz. Y-aksen er fra -20 dBV (nominelt nivå ut med 500µV/5R inn) ned til -150 dBV. Her har det sneket seg inn en liten nettspenningsforstyrrelse (50 Hz) på rett over -140 dBV, og støygulvet her er stort sett under -140 dBV. QA401 måler støyen i området 20Hz til 20k Hz til 16,2/16,7µV eller -95,6/95,9 dBV. Under disse betingelsene simulerer Tina-TI et støynivå ut på 10,4 µV, så jeg har ca. 3,9-4,1 dB mer støy enn simuleringen. Med RIAA EQ simulerer jeg et SN på MC-trinnet til ca. 82,1 dB (ref. 500µV inn og 0,5V ut) så med utgangspunkt i målingen her så er SN på 78 dB innen rekkevidde med perfekt skjerming og perfekt strømforsyning.

Neste etappe er å undersøke forvrengingen i MC-trinnet.

mvh
KJ

 

[KJ]

En liten retur til frekvensresponsen, eller rettere sagt forsterkingen i MC-trinnet. Det er en transimpedans forsterker der pickupens spoleimpedans er med i regnestykket for forsterkingen. Når jeg justerer for at MC-emulatoren har en «forsterking» på -40,9 dB så ser forsterkingen vs kildemotstand slik ut for 1R5, 5R, 15R og 50R:

X aksen fra 20 Hz til 20k Hz, og Y aksen er nå forsterking fra 20dB til 60 dB. Det er grovt regnet 10 dB i forskjell mellom hvert av trinnene 1k5, 5R, 15R og 50R, og den samme forskjellen er det i forsterkingen: 50 R ved drøyt 26,4 dB, 15R ved 36,6 dB, 5R ved drøyt 45,6 dB og 1R5 ved nær 54,4 dB. (med 0 ohm er forsterkingen nær 70 dB). Måleoppsettet her er QA401 som signalkilde, via MC-emulatoren, MC trinnet og tilbake til QA401, så det er en viss usikkerhet i kjeden.

Inngangen på MC-trinnet har nær null i inngangsimpedans, og som nevnt er trinnet noe følsomt for induktans i signalkilden (og ledningene), og det utslaget øker med mindre kildemotstand. Med 1R5 faller HF responsen med ca. 1 dB ved 20k Hz (ekskl. loopback for QA401+MC-emlatoren). Det er konsistent med en induktans i kilden på rundt 5µ H, men jeg har ikke kontroll med hva som er induktansen på utgangen på MC-emulatoren og i måleledningene.

Nærbildet av kildemotstand på 5 ohm ser nå slik ut

X-aksen er som over Y-aksen er fra 45 til 46 dB i forsterking. Av fallet ved 20k er ca. 0,2 dB knyttet til loopbackresponsen for QA401 > MC-emulator > QA401. Dersom MC-emulatoren og signalledningen har en kildeinduksjon på 5µ H så forklarer det ytterligere 0,1 dB av fallet ved 20k Hz. Da gjenstår ca. 0,2 dB som kan lastes MC-trinnet (ev noe annet uforklart).

mvh
KJ

 

[KJ]

Så er det forvrengingen i MC-trinnet. Måleoppsettingen er som over DAC i QA401 som signalkilde > MC-emulatoren for å skille signal fra jord, ta det ned i nivå og regulere kildemotstand > MC-trinnet > ADC i QA401. Det er viktig å være oppmerksom på at lasten her ikke er representativ for RIAA EQ-trinnet. Strømforsyningen til phonoforsterkeren er 24 penlight batterier (edit: for anledningen ca +/- 15,5V ut til phonoforsterkeren). Jeg har ikke full kontroll på ytelsen til MC-emulatoren og er ikke alltid helt sikker på hva som er hva. Alle målingene er med kildemotstand på 5 ohm / forsterking på ca 46 dB.

Først ut to-tone 80 Hz + 1k1 Hz:

FFT er med 256k , 11 gjennomsnitt og 48k samlefrekvens. X-aksen går fra 20Hz til 24 Hz, og y-aksen går fra 0 dBV til -155 dBV. Her har jeg lagt på programvare RIAA EQ for å vekte signalnivåer og forvrengingen. Støynivået er dominert av støynivået på inngangen til QA401. Det er en noen nettspenningsforstyrrelser, 50 Hz, 150 Hz, 250 Hz, og 350 Hz (samt en uidentifisert krøll rett over 350 Hz), og er stort sett innstrålt støy eller støy fra MC-emulatoren. Signal inn er justert for å få et signal ut på ca -15 dBV (11 dB mer enn det som skal bli nominelt nivå ut av MC-trinnet). Her er det i og for seg ingen ting å meld mht forvrenging.

Next 980 Hz +1k1 Hz

Det er samme FFT oppsett som over og samme x & y akse. Forstyrrelsene fra nettspenningen (mm) er også stort sett den samme som over. Her er det heller ikke så mye å melde om forvrenging. Når jeg zoomer inn så ligger skjørtekantene til tone-paret under -125 dBV.

Så HF 9k8 Hz +11k Hz :

Her er samlefrekvensen jekket opp til 192k Hz og x-aksen er forskjøvet og utvidet til 500 Hz til 50k Hz. Differansetonen på 1k2 Hz ligger på omkring -125 dBV. 2. ordens skjørtekantene har fått et byks opp mot -110 dBV , mens andre og tredjeharmoniske ligger og dupper nede under -130 dBV (godt hjulpet av RIAA EQ).

Forvrengingen stiger ganske raskt med høyere nivåer enn det jeg har vist over. For 9k8 Hz +11k Hz så begynner QA401 (først og fremst DAC men antagelig også ADC) å gi et potensielt vesentlig bidrag. Men hva som er den eksakte skylddelingen mellom MC-trinnet og MC-emulatoren er uvisst.

mvh
KJ

 

[Ine123]

Hei @KJ
Ganske imponerende resultater det der ! Mulig å kjøre MC emulatoren på batterier også ? Da ville du få bort forstyrrelsene fra nettspenningen i målingene.
No big deal egentlig, da du vet hvor de kommer fra . Herlig tråd !
Mvh.
Johnny

 

[KJ]

^ Jo jeg begynner å nærme meg litt fornøyd, det begynner å likne på noe og «bekymringen» for om dette kan brukes er tilbakelagt

Og ja det kan i og for seg være mulig å kjøre MC-emulatoren på batterier, men det er en del jobb å gjør om på det. Det mest ukjente med MC-emulatoren er hvordan den forvrenger i en last på null ohm, det er i og for seg en catch 22 og det løser jeg ikke med batterier.

Neste trinn blir provisorisk å koble hhv MC og MM til RIAA EQ å sjekke hvordan de samspiller ... hvis jeg ikke skal sjekk CMRR i MC-trinnet først ?

mvh
KJ

 

[KJ]

Hele poenget med en balansert/differensiell inngang på MC-trinnet er undertrykking av common mode (CM), dvs innstrålt støy og ev jordstøy. Grafen under viser common mode «forsterkingen» på inngangene til MC-trinnet når de fores med et signal med referanse til jord. Til hver av hhv «hot» og «cold» inngangene er det en seriemostand på 4,7 ohm (1% toleranse, ideelt sett skulle disse ha vært matchet eller trimmet til langt under 0,01%), dvs omtrent samme kildemotstand som resulterer i ei differensiell forsterking på 45,6 dB (4,7 ohm gir ca 2,3 dB mer forsterking enn 5 ohm).

Måleoppsettet er 5 dBV ut av DAC i QA401 >> MC-emulatoren der «cold» ut er kortsluttet til jord = 0V i phonoforsterkeren >> 4,7 ohms motstander til hhv «hot» og «cold» inn på MC-trinnet >> ADC i QA401.

Til denne jobben skulle jeg helst hatt en signalkilde som ikke demper signalet med 40,9 dB, men samtidig er kildemotstanden i signalkilden avgjørende.

X-aksen er fra 10 Hz til 85k Hz. Y-aksen er «forsterking» fra -40 dB til -70 dB. Skalaen er justert for den negative forsterkingen i MC-emulatoren på -40,9 dB, slik at forsterkingen her skal være direkte sammenlignbar med forsterkingen i innlegg #86. Rød kurve er venstre kanal, og blå kurve er høyre kanal. Under 10 Hz var målingene dominert av støy og forvrenging i MC-emulatoren, over ca 50k Hz er målingene dominert av frekvensresponsen i QA401+MC-emulatoren. Det er også noe induktiv kildeimpedans fra MC-emulatoren og inn på MC-trinnet, som jeg ikke har kontroll på og som antagelig påvirker resultatet fra ca 10k-30k Hz og opp.

I venstre kanal (rød) er CM-forsterkingen under -60 dB opp til ca 30k Hz. Målingene er til en viss grad dominert av støy, og dermed er kurven noe ruglete. Sammenliknet med ca 48 dB (45,6+2,3) forsterking for et differensielt signal inn så er CMRR med andre ord i nærheten av 110 dB

I høyre kanal (blå) er det mye mindre støy i målingene og kurven er mye jevnere, CM-forsterkingen ligger flatt og jevnt på ca 52 dB opp til ca 10k Hz. Jeg er ikke helt sikker på hvorfor høyre kanal ruller av pent og pyntelig over 10k Hz. CMRR i høyre kanal er dermed ca 100 dB opp til 10 Khz.

Mht «real life» CMRR så øker dempingen/ den negative forsterkingen av CM med økende impedans for CM. Siden pickupen ideelt sett skal være flytende ift jord, så er CM-signalimpedansen vs jord tilnærmet «uendelig» høy, justert for hhv induktiv og kapasitiv kobling fra omgivelsene til signalledningene mellom PU til MC-trinnet. Det er viktig å være oppmerksom på at ev-koblinger direkte inn på motorsystemet til PU like så godt vil resultere i et differensielt signal som et common mode signal, og det er ingen kur for støy som ikke kan skilles fra signal. For å maksimere immunitet for innstrålt støy bør en også velge en PU med et så lukket (edit skjermet) motorsystem som mulig.

EDIT med de komponenttoleransene jeg har brukt i MC-trinnet simulerer det en CMRR bedre enn 80 dB (med perfekt matching av kildemotstandene på 4,7 ohm), så CMRR på hhv 100 dB og nær 110 dB uten kontroll på matchingen av kildemotstandene er absolutt innafor.

mvh
KJ

 

[KJ]

Så har jeg koblet sammen inngangstrinnene og RIAA EQ. Første økt er måling av støynivået.

MM og RIAA EQ

FFTen er satt opp med 256k punkter, 21 gjennomsnitt og samlefrekvens på 48k Hz. X aksen er fra 20 Hz til 20k Hz, og Y-aksen er fra 0 dBV til -155 dBV. Målingen er gjort med kortsluttet inngang på MM-trinnet. Samlet forsterking i ved 1k Hz er ca 40 dB. Støynivået er målt til -87,9/-88,0 dBV, mens nominelt nivå ut er -6 dBV så det blir et uvektet SN på 82 dB. Med A-vekting (software filter i programmet til QA401) er støynivået målt til 93,3 dBV, som gir et SN på 87,3 dB. Det er omtrent akkurat iht simuleringene i Tina TI. En «typisk» MM PU med 500 ohm og 500 mH i kildeimpedans svekker SN med ca. 2 dB uvektet og ca 3 dB A-vektet.

MC og RIAA EQ

Det er samme oppsett av FFT og graf som over. Støynivået er her målt med 5 ohm kildemotstand. Forsterkingen ved 1k Hz er til sammen ca 66 dB. Med en PU som gir 500 µV ut fra 5 ohm så blir det her et nominelt nivå ut på 1V. Støynivået er målt til -79,1/79,4 dBV. Det konverterer direkte til SN og er om lag 2 dB bedre enn det jeg anslo da jeg målte støyen ut av bare MC-trinnet. A-vektet er støynivået målt til -83,5/-83,7 dBV.

mvh
KJ

 

[KJ]

Så er det et gjensyn med forsterking.

MM+RIAA EQ

X aksen er frekvens fra 20 Hz til 20k Hz, og Y-aksen er forsterking. Siden @Armand syntes det var lite «marketing vennlig» med et vertikalt spenn på 0,1-0,15 dB har jeg her et mer konvensjonelt spenn på +/- 3dB fra 37 dB til 40 dB. Ganske nær «spot on».

MC+RIAA EQ

Samme grafoppsett som over men her er forsterkingen fra 63 dB til 69 dB. Som nevnt tidligere er det er litt mer fall i forsterkingen/frekvensresponsen ved 20k Hz, som til en viss grad kan forklares med loop-responsen i måleriggen og antagelig noe ukontrollert induksjon i MC-emulatoren og ledningen mellom emulatoren og MC-inngangen.

Her er det ingen spor av BeebDipp.

mvh
KJ

 

[Ine123]

Hei @KJ
Imponerende målinger ! .
Regner med at strømforsyningen blir i eget kabinett ? Skal du konstruere den også ?
Mvh.
Johnny

 

[KJ]

Takker og bukker, og jo det ser ikke værst ut

Planen for strømforsyningen er to rinn med SMPSU og to trinn med lineær regulering. Dvs fire trinn med regulering i serie. Først en Traco TPP40-124, så to Traco THL15-2415WI som lager «rå spenningen» på +/-24 V, etterfulgt av et par std IC-regulatorer (LM 317/337) med ca +/- 20V ut, og så til slutt to diskret dobbelt-regulator av eget oppkok med +/- 17V ut til hhv phono-forsterker kortet og et kort for subsonisk filter og balansert linjedriver. Hensikten med to trinn SMPSU er å unngå så mye som mulig av lavfrekvent ripple og støy på strømforsyningen. Så to trinn med lineær regulering for å dempe støynivået ved audio-frekvenser.

Planen i første omgang er å bygge det inn i et felles kabinett. Sannsynligheten for at det går bra mht støy fra nettspenningen er kanskje ikke så bra, men det er uansett plan A, så så vår vi se hvor raskt jeg kommer til plan Z

mvh
KJ

 

[Ine123]

Hei
Spennende ! Har du simulert noe på dette ennå ?

Sannsynligheten for at det går bra mht støy fra nettspenningen er kanskje ikke så bra, men det er uansett plan A, så så vår vi se hvor raskt jeg kommer til plan Z

Får håpe det fungerer med plan A da, så du slipper å gå hele veien til plan Z . Innstrålt støy kan være ganske problematisk å kinkig noen ganger, noe du allerede har erfart. Men, så langt har du jo bevist at dine konstruksjoner holder mål ! . Jeg heier på deg !
Mvh.
Johnny

 

[KJ]

Nei det er ikke lett å gjøre «realistiske» simuleringer for ferdigbygde SMPSUer eller inn og utstrålt støy. Dobbeltregulatoren fungerer OK. Jeg har en ny vri på trappene som bruker TL431 i stedet for zener dioder, men jeg har ikke fått somlet meg til å bygge den enda.

Det ble også tid til å måle litt forvrenging på MM+RIAA EQ
Først ut 80 Hz + 1k1 Hz, begge ved 1V ut etter RIAA EQ, dvs 6 dB over nominelt nivå og sum på 1,4V ut. Signalkilden er direkte fra DAC i QA401 (uten MC-emulator):

FFT oppsettet er 256k punkter, 21 gjennomsnitt og 48k Hz samlefrekvens. X-aksen er fra 20 Hz til 20k Hz og Y-aksen er i dBV fra +10 til -130. Her har jeg bare høyre kanal siden målingen av venstre kanal av ukjent grunn er mer noe med grisete. Støygulvet er ikke representativ da det i stor grad skyldes DACen (som forsterkes med ca 60 dB ved 20 Hz) og måleområdet i ADC på QA401. Her er det lite å melde om ned til -120 dBV. Det er en liten tone ved 4k Hz, rett i overkant av -120 dBV dB, som er fra QA401. Ditto for den lille streken ved 8k Hz og ca -125 dBV.

980 Hz + 1k1 Hz

Samme oppsett av grafen og FFT som over. Det er så vidt antydning til en differansetone ved 120 Hz og -100 dBV. Det er også antydninger til tredje harmoniske nede ved -120 dBV. Utover det er det lite å melde.

9k8 + 11k

Her er FFTen med 256k punkter, 21 gjennomsnitt, og prøvefrekvens på 192k Hz. X-aksen er nå 500 Hz til 50k Hz. Støygulvet her er ytterligere litt høyere enn over på grunn av økt prøvefrekvens. Her er differansetonene godt synlig ved -100 dBV, og det er noen vage antydninger til skjørtekanter rundt tone-parret nede ved -120 dBV, og det er tilsvarende noen antydninger til andre, tredje og fjerdeharmoniske nede ved -120 dBV. Hva som er måleinstrument og hva som er måleobjekt her har jeg ikke undersøkt detaljert nok.

mvh
KJ

 

[Armand]

Jeg må jo anbefale deg å bruke LT3045 og LT3094 regulatorne. Ja, de er små, men jeg kan lodde noen adaptere til deg hvis du vil. Det finnes ikke noe som slår de der i dag.
Spenstig å satse på SMPS PSU men det går jo fint med riktig skjerming.

 

[KJ]

Grunnen til at jeg vurderer SMPSU er at de forhåpentlig fungerer som en støyskifter som flytter støyen (både ripple direkte på forsyningsspenningene og elektromagnetisk støy) fra lavfrekvente multipler av nettspenningen til høyere frekvenser, forhåpentlig godt utenfor audioområdet. TPP40 har en driftsfrekvens på 70-140 kHz mens THL15 opererer på 310-385 kHz, og begge er kapslet/skjermet. Vi får se om det fungerer OK.

Mvh
KJ

 

[KJ]

Så er det dags for å se på forvrengingen i MC+RIAA EQ. Måleoppsettingen er DAC i QA401 >> MC-emulatoren (nå på batteridrift) med Zs = 5R >> SMDD phonoforsterkeren (også på batteri) >> ADC i QA401. Det er grunn til å understreke at målingene er et resulatet av hele kjeden og jeg har ikke full kontroll på skylddelingen mellom SMDD phonoforsterkeren og resten av måleoppsettet.

80 Hz + 1k1 Hz justert slik at tonene er hver på 1V ut av phonoforsterkeren. Attenuatoren på MC-emulatoren er satt til -20dB.

FFT oppsettet er 128k punkter, 21 gjennomsnitt og prøvefrekvens på 48k. X-aksen er 20 Hz til 20k Hz og Y-aksen er +10 dBV til -130 dBV. Det er fortsatt en del nettstøy ved 50 Hz, 150 Hz og 250 Hz (og litt grabs oppover i støygulvet). +/-80 Hz rundt 1k1Hz ligger rundt -107 dBV og -110 dBV. Det er også noen vage hentydninger til 2. harmoniske til 1k1 Hz rundt -120 dBV. Strekene høyere i frekvens tror jeg er QA401. Det er noe grabs mellom 7k-8k og rundt 17k Hz som jeg tror er QA401 og ev innstrålt støy.

980 Hz + 1k1 Hz justert slik at tonene er hver på 1V ut av phonoforsterkeren. Attenuatoren på MC-emulatoren er satt til -20dB

FFT-oppsettet er nå med 256k punkter, 21, gjennomsnitt og prøvefrekvens på 48k Hz. Samme x og y akser som over. Her er det av ukjent grunn litt mer forstyrrelser fra nettspenningen. Bla. 100Hz. Det er ingen antydning til noen differansetone på 120 Hz. Skjørtekantene til tone-paret ligger rundt -113 dBV, det er også antydninger til 2. harmoniske rundt det samme nivået og ned til -120 dBV, og antydninger til tredjeharmoniske et sted ved -120 dBV. Grabset mellom 7k 8k Hz er her noe mer fremtredende.

9k8 og 11k Hz justert slik at tonene er hver på 1V ut av phonoforsterkeren. Attenuatoren på MC-emulatoren er her på 0 dB.
EDIT målefeil ny graf og ny tekst ...

FFT-oppsettet er nå 256k punkter, 21 gjennomsnitt og en prøvefrekvens på 192k Hz. X-aksen er fra 500 Hz til 50k Hz, mens Y-aksen er uendret. Denne er mer preget av støyen ut fra qa401 enn de to foregående. Differansetonen på 1k2 Hz ligger på -95 dBV, mens skjørtekantene til tone-paret ved 8k6 og 12k2 Hz ligger på hhv. ca -107 dBV og -109 dBV. Andreharmoniske kan skimtes ved -120 dBV, mens det er noen tredjeharmoniske (rett rundt 30k Hz) ligger mellom -116 dBV og -123 dBV.

EDIT da tror jeg at jeg avslutter utprøvingen av SMDD phonokortet. Gjenstående etapper er et kort med tonetilt og balansetrim, et kort for VU-driver og bryterpanel, samt et kort for lavspennings SMPSU. Time will show når noe av det blir presentabelt.

mvh
KJ

 

[Ine123]

Hei @KJ
Meget respektable målinger det der . Dette blir bra !
Mvh.
Johnny

 

[KJ]

Eller forresten ... bare for å illustrere utfordringen med innstrålt støy, her er ei støymåling av MC-trinnet og RIAA EQ. Støyen er målt på utgangen av RIAA EQ, men støyen er omregnet til ekvivalent støy på inngangen, dvs korrigert for forsterking og RIAA EQ. Støynivået er her uttrykt som støytettheten «V/rot(Hz)»:

Her er det hele 50 gjennomsnitt av FFTen så det blir ei pen linje. Målingen er som tidligere gjort med en kildeimpedans på 5 ohm. X-aksen er som tidligere 20 Hz til 20k Hz, mens Y-aksen nå er i dBV/rot(Hz) og strekker seg fra -60 til -200 (programvaren til QA401 vil ikke trekke y skalaen lengre ned enn -200). Dette støynivået står i forhold til spenningen ut av pickupen.

Støygulvet her ligger rett under -180 dBV(rot(Hz), eller like under 1 nV/rot(Hz). RMS nivået er 82,7 nV, og delt på kvadratrota av båndbredda (20k-20Hz), så blir det en støytetthet på ca 585 pV/rot(Hz). EDIT hvorav kildeimpedansen på 5 ohm utgjør 287 pV jf innlegg #77, dvs at det relative støybidraget / støyfaktoren til MC-inngangen er ca 6,2 dB. Selv om det er ca 220 pV dårligere enn simulert, så er det likevel høvelig respektabelt resultat av en differensiell inngang med en liten transistor pr inngang.

Jeg har ellers ingen aning hvordan man skal kunne få noen mening i -180 dB ...

mvh
KJ

 

[KJ]

Jeg må jo anbefale deg å bruke LT3045 og LT3094 regulatorne. Ja, de er små, men jeg kan lodde noen adaptere til deg hvis du vil. Det finnes ikke noe som slår de der i dag.
Spenstig å satse på SMPS PSU men det går jo fint med riktig skjerming.

Tusen takk for tilbudet. Jeg må gruble litt mer på de regulatorene der, men jeg er en smule «skeptisk» til at de ikke tåler mer enn 22V inn og at 3045 ikke er spesifisert for mer enn 15V ut.

Mht overstyringsmarginene så vurderer jeg å bytte LM4562 med LME49860 og jekke opp forsyningsspenningen til 18V. Da skal jeg med en viss margin kunne få en overstyringsmargin på 26 dB, nesten bare begrenset av forholdet mellom nominell spenning ut og maksimal spenning ut. Det kan i og for seg argumenteres for at det viktigste med overstyringsmargin er at ingen deler av kretsen går i klipping før utgangstrinnet, og at oversanselig overstyringsmargin på utgangen ikke er veldig viktig. Det er tross alt ikke mye nedstrøms fra RIAA trinnet som takler 10 Vrms signalspenning uten å bli hysterisk.

mvh
KJ

 

[Ine123]

Nå nerder du snart like mye som @Armand Men, gøy likevel ! Det er jo bare å prøve, da det er ganske lett bytte noen op-amps . Strømforsyningen er jo ikke spikret ennå..................så......?
Mvh.
Johnny

 

[KJ]

Det er vel ikke så mye annet enn nerding som kan drive en til å snekre en nær SOTA phonoforsterker på egenhånd Men mine loddeferdigheter strekker ikke til å skifte SMD-opamper på et blunk, så det blir et kretskort pr eksperiment.

Jeg kom forresten på en måte å anskueliggjøre -180 dB. Desibel er som kjent bare et forholdstall : 20*log(A/B) for «endimensjonale» størrelser. Dersom vi definerer 0 dB = 31,688 år som er ca 1 milliard sekunder, så er 1 sekund -180 dB. Men hva er en milliard-del volt ?

mvh
KJ

 

[Ine123]

Det er vel ikke så mye annet enn nerding som kan drive en til å snekre en nær SOTA phonoforsterker på egenhånd Men mine loddeferdigheter strekker ikke til å skifte SMD-opamper på et blunk, så det blir et kretskort pr eksperiment.
mvh
KJ

Hei @KJ
Ja, dette blir nok en SOTA phonoforsterker som du har "nerdet" fram ! Jeg er imponert over måle-resultatene !. Ang. loddeferdighetene, så kan jeg hjelpe deg med det. Har en god venn som fikser slik på null komma nix med å bytte op-amps. Bare å si ifra . Et kretskort pr. eksperiment må jo bli veldig dyrt ?? .
Mvh.
Johnny

 

[KJ]

Det blir ikke så mange eksperimenter LM4562 og LME49860 er så godt som like bortsett fra maksimal spenning, så det er ikke den store risikoen. Jeg grubler også litt på å øke motstandsveridene litt i RIAA EQ med sikte på å redusere HF forvrengingen et par hakk. Prisen er noe økning i støynivået. Det er en del å gå på mht støynivået i RIAA EQ men jeg får se hvor mye utslag det ev blir på totalen.

Mvh
KJ

 

[Ine123]

Hei @KJ
For å sitere en kjent OneCall reklame: Hvordan går det her da ? Jo, her går det "schjempebra" !
Kommet noe videre KJ ? Spennende dette !
Mvh.
Johnny

 

[KJ]

Jeg har «regnet» litt videre på å øke komponentverdiene til RIAA EQ med sikte på å redusere belastningen på foregående trinn og opampen i RIAA EQ. Med 3,3X høyere impedans ser verdiene slik ut:

Nominell frekvensrespons 20-20k Hz er +/- 0,001 dB, og det kan se ut som støybidraget etter MM-inngangen er beskjedne 0,3 dB sammenliknet med forrige versjon.

Jeg jobber med ei bestilling av nye kretskort. Et til subsonisk filter og utgang, et for balanse og tonekontroll, et til bryterpanel og vu driver, og et til strømforsyning. Forhåpentlig går det ei bestilling om ikke lenge ... tredjeordens subsonisk filter med balansert linjedriver og XLR ut ser pt slik ut:

Jeg har også ei bestilling av biter fra Mouser ute. Det er stort sett ok leveringstider, men noen biter er et stykke ut i tid. Med unntak av SMPSU moduler fra Traco så tror jeg ikke det var noen kritiske biter.

mvh
KJ

 

[Ine123]

Hei
Ser du kjører en høyere forsyningsspenning på dette kortet (+/- 18V). Skal du høyne forsyningsspenningen på MC/MM/RIAA -kortet fra +/- 15V, til +/- 18V, eller blir det to separate forsyninger ?
EDIT: Ser du har lagt inn LME49860 i RIAA skjema, så da har du gått for å høyne til +/- 18V ?
Mvh.
Johnny

 

[KJ]

Ja jeg er vel ca 99,999% sikker på at jeg kommer til å gå for LME49860 og +/- 18V, selv om den koster nær 3 ganger mer enn LM4562. Den skal i alle fall prøves ut så får jeg se om den oppfører seg. Men +/- 15 eller 18V i tegninga av kretskortet har ikke så mye med saken å gjøre, det er bare navnet på noden, og kan være litt tilfeldig fra tegning til tegning. Når det kommer til LME49860 i kretskjemaet over så er det mest fordi den SPICEmodellen oppfører seg bedre enn spicemodellen for LM4562, dersom du ser etter så er spenningen i kretsskjemaet på +/- 16,66V. Det blir en egen regulator til hvert kort, men samme nivå på forsyningsspenningen.

mvh
KJ

 

[Ine123]

dersom du ser etter så er spenningen i kretsskjemaet på +/- 16,66V. Det blir en egen regulator til hvert kort, men samme nivå på forsyningsspenningen.
mvh
KJ

Hei
Shit, den overså jeg i skjema (+/- 16,66V) . På tide å legge seg tror jeg, . En regulator pr. kort.....tøft .
Mvh.
Johnny

 

[KJ]

16,66 V er ca. spenning ut av regulatoren med en zenerdiode på 16V. Men nå har jeg som antydet en regulator med TL431 som skal prøves ut og der er jeg ikke avhengig av tilgjengelige spenninger for diskrete zenerdioder.

Nærmere om rumlefilteret, jf. innlegg #31, det blir et 3. ordensfilter med -3dB ved 20,5 Hz. Det er et konvensjonelt Sallen Key filter med ca Butterworth karakteristikk. Jeg har vært litt i tenkeboksen på om jeg skulle gå opp til 4. ordens filter men har gått bort fra dette. Siden innlegg #31 har jeg økt kondensatorverdiene med 3X, med 3X100nF pr plass, for å få ned verdien på den siste motstanden til jord på den positive inngangen, og dermed redusere offsetspenningen ut av opampen. Offset ut simulerer nå til omkring 22 mV og det er fortsatt bruk for en koblingskondensator (C4) på utgangen (den har ingen annen filterfunksjon enn å blokkere DC). Ved 10 Hz demper filteret ca. 18,5 dB. Filteret (en kanal) ser nå omtrent slik ut :

R6 er krysskobling til den andre kanalen. Denne gjør at høypassfrekvensen for vertikal modulasjon (ute av fase) blir på ca 39,2 Hz. Motstanden får et rele så en koble den inn og ut ved behov. På kretskortet er denne motstanden også parallelkoblet med to ekstra motstander via dil-brytere så det kan eksperimenteres med en høyre frekvens (ca 56Hz og ca 97 Hz). Prisen for dette er som nevnt redusert kanalseparasjon, dårligst ved lave frekvenser og gradvis bedre med høyere frekvenser. Med en høypass på 39,2 Hz så blir kanalseparasjonen ved 1k svekket til ca 38 dB. mens det med høypass på 56 Hz er en kanalseparasjon ved 1k Hz på ca 32 dB og ca 26 dB med en høypass på 97 Hz.

Etter filteret kommer det et rele som veksler sub-filteret inn og ut, og deretter en balansert linjedriver - That 1646. Jeg har grublet litt på om jeg ev skulle bruke en Lundahl-trafo med en liknende krets som i MC-emulatoren til signal ut, men det får vente til en annen gang. I MC-emulatoren virker det som forvrengingen med lave frekvenser øker ganske raskt, så jeg er usikker på om denne kretsen på linjen-nivå er det beste valget til en utgang fra en phono-forsterker som uten sub-filter fort kan finne på å gi betydelig signal ut med lave frekvenser.

mvh
KJ

 

[KJ]

Hei
Spennende ! Har du simulert noe på dette ennå ?

Får håpe det fungerer med plan A da, så du slipper å gå hele veien til plan Z . Innstrålt støy kan være ganske problematisk å kinkig noen ganger, noe du allerede har erfart. Men, så langt har du jo bevist at dine konstruksjoner holder mål ! . Jeg heier på deg !
Mvh.
Johnny

Kretskortet til Plan A ser slik ut :

Før denne skal det stå en chassis montert Traco TPP40-124 som konverterer nettspenningen til 24V. Denne traco-konverteren er en «dobbel-MOPP» medisinsk strømforsyning med lav lekkasjestrøm til jord og med høy isolasjonsspenning mellom nettspenning inn og DC ut. Etter denne er det tre separate DC-DC konvertere fra Traco, en liten THL3 som forsyner 24V til releene, og to THL15 som gir +/- 24V «rå-spenningen» til phonoforsterkeren. Rå-spenningen +/-24V reguleres først av to LM317/337 regulatorer ned til ca 21 V, og deretter kommer tre diskrete dobbelregulatorer som regulerer ned til +/- 18V, en til phono-kortet (MM/MC og RIAA EQ), en til balansetrim og tonetilt, og en til sub-filter og linjedriver. Det er også aux +/- 18V ut via et par 7818/7918 regulatorer til VU-driveren, testformål og som «back-up».

Tanken med to trinn SMPSU er som antydet å hakke opp «alt» av lavfrekvent rippel og støy og flytte det høyere opp i frekvens. Dernest to trinn med lineær regulering for å få fine og støysvake spenninger til de analoge kretsene. En ulempe med disse AC/DC-DC konverterne er at de ikke er spesifisert for særlig høye kapasitive laster. De lineære regulatorene skal isolere konverterne fra dette. På inngangen til DC-DC konverterne der det dobbelt PI-filter (CLCLC), en felles «PI» og en PI for hver konverter, og hver konverter har så et PI-filter på utgangen.

DC-DC konverterne har «remote /off», som blir styr av en bryter på frontpanelet. Jeg er en smule usikker på om «remote /off» kan kobles i parallell, derfor har jeg satt inn en dil-bryter i mellom. I dokumentasjonen fra Traco er har disse pinnen høyimpedans og setter konverterne i «off» når pinnen trekkes til -VIN. Det står ingen advarsler om dette i dokumentasjonen fra Traco så jeg krysser fingrene på at det går bra. .

Time will show om dette blir bra eller er bortkastet tid og penger.

Den observante leseren ser at jeg sikter mot kretskortbestilling i morra 22 02 2022, så går tallmagien opp i en høyere enhet

mvh
KJ

 

[KJ]

I kretskortbestillingen jeg gjorde før jul var det også kort til balansetrim/tonetilt og VU-driver.

For balansetrim/tonetilt så bommet jeg på pinnene til på potmetrene, og i ettertid har jeg som antydet lyst å gå over til LME49860, og den er kun tilgjengelig som SMD, så da blir det nye kort:

Jeg er også en smule mer fornøyd med kretsutlegget i den nye versjonen.

For VU-driveren har jeg i ettertid kommet til at det ville bli mye enklere å bygge denne sammen med vippebryterne for å styre releene, så da blir det nytt kort også her :

Dette kortet er tegnet med tanke på at det blir montert rett på frontplata til ferdig boks. VUmetrene er disse :
https://www.hairballaudio.com/catalog/parts-store/panel-meters/8035-vu-meter#tab-50
Passe størrelse til en boks som blir knapt 5 cm høy.

mvh
KJ

 

[Ine123]

Hei
Prøver å henge med på forklaringen av power-supply. Blir det felles forsyning for Høyre og Venstre kanal ?
Har du et blokkskjema for forsyningen ?
Mvh.
Johnny

 

[KJ]

Ja det blir felles forsyning for høyre og venstre kanal. Alle signalkortene er satt opp med enkel + 0 - forsyning. Kanalene deler også på alle doble opamper (7 stk.) så det er ikke noen måte å lage dobbel mono, uten å bygge et kretskort pr kanal eller tegne nye kretskort nær sagt fra grunnen av.

Kanalseparasjon har ikke den høyeste prioriteten. Den er for så vidt ikke på topp 10, annet enn som en bivirkning av «vertikalfilteret» til rumlefilteret.

mvh
KJ

 

[Ine123]

Hei
Blir mer enn godt nok. Kanal separasjon for en pickup er jo ikke all verdens god.......
Digger de retro VU meterne !!
Mvh.
Johnny

 

[KJ]

Nettopp, en god PU snuser så vidt på 30 dB kanalseparasjon ved 1k Hz under ideelle forhold , så det er ingen grunn til å prioritere astronomisk kanalseparasjon.

Ja, vu-metrene tror jeg blir knall

Mvh
KJ

 

[Ine123]

Den observante leseren ser at jeg sikter mot kretskortbestilling i morra 22 02 2022, så går tallmagien opp i en høyere enhet
mvh
KJ

Hei
Håper du la inn bestillingen i dag kl. 22.22. DA, kan du snakke om at tallmagien gikk opp i en høyere enhet .
Mvh.
Johnny

 

[KJ]

Så høy enhet på tallmagien sikter jeg ikke på, jeg jobber med saken.

mvh
KJ